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    Francesco CAPUTO

    Insegnamento di COSTRUZIONE DI MACCHINE 2

    Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA MECCANICA

    SSD: ING-IND/14

    CFU: 9,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 72,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Il corso si propone di fornire agli allievi le conoscenze necessarie per analizzare od interpretare il comportamento di componenti e strutture meccaniche, secondo le metodologie più attuali ed innovative

    Testi di riferimento

    Machine Elements in Mechanical Design - Robert L. Mott

    Machine Design: An Integrated Approach - Robert L. Norton

    Elementary engineering fracture mechanics - Broek

    Obiettivi formativi

    Comprendere i particolari problemi costruttivi e di funzionamento di componenti e macchine

    Eseguire la progettazione – anche con tecniche di tipo avanzato - di componenti di elevata complessità

    Prerequisiti

    N.A.

    Metodologie didattiche

    Lezioni frontali

    Metodi di valutazione

    esame orale

    Programma del corso

    Richiami di teoria dell'elasticità; equazioni di equilibrio in coordinate cilindriche; costanti elastiche per materiali ortotropi e caratteristiche della matrice di rigidezza; materiali trasversalmente isotropi; riferimento principale di materiale; componenti laminati: metodi di studio.
    Comportamento di materiali in campo plastico; principali modelli utilizzati; modello di Ramberg-Osgood; effetto Bauschinger e problema dell'inversione del carico.
    Comportamento reologico dei materiali ad alta temperatura; modelli lineari e non lineari; metodi di studio del rilassamento.
    Effetto di intaglio; coefficiente di forma e coefficiente effettivo di intaglio; metodi di analisi.
    Contatti localizzati e teoria di Hertz.
    Fenomeni di fatica; curve di Wöhler; ipotesi di Morrow e Goodman sull'inflenza del carico medio; legge di Miner e studio del danno cumulativo con leggi lineari e non lineari; accumulo del danno in presenza di carichi random; cenni sulla fatica pluriassiale e sui principali metodi utilizzati per il loro studio.
    Meccanica della frattura con metodi dell'elasticità lineare; definizione del SIF, metodo G-R; plasticità all'apice della cricca; integrale J; equilibrio e propagazione di cricche in stati tensionali biassiali; propagazione di cricche in presenza di carichi affaticanti; fenomeni di chiusura e relativi modelli.
    Comportamento flessionale di piastre rettangolari in campo elastico; metodi di studio secondo Navier e Lévy; analisi di gusci di rivoluzione; comportamento di gusci membranali; cenni sul comportamento flessionale dei gusci; cilindri in parete spessa; metodi di autocerchiatura e di cerchiatura; studio dei dischi rotanti per via analitica e numerica.
    Cenni sui principali metodi per lo studio di elementi e strutture in campo probabilistico (FORM, SORM, M-C e derivati)

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    The course aims to provide students the know HOW necessary to analyze or interpret the behavior of mechanical components and structures, according to the most current and innovative methodologies

    Textbook and course materials

    Machine Elements in Mechanical Design - Robert L. Mott

    Machine Design: An Integrated Approach - Robert L. Norton

    Elementary engineering fracture mechanics - Broek

    Course objectives

    Comprehension of constructive and operating problems of components and machines

    Perform the design - even with advanced techniques - of highly complex components

    Prerequisites

    N.A.

    Teaching methods

    Lectures

    Evaluation methods

    speaking test

    Course Syllabus

    Review of the theory of elasticity; equilibrium equations in cylindrical coordinates; elastic constants for orthotropic materials and characteristics of the stiffness matrix; transversely isotropic materials; main reference of material; laminated components: study methods.
    Behavior of materials in the plastic field; main models used; Ramberg-Osgood model; Bauschinger effect and load inversion problem.
    Rheological behavior of high temperature materials; linear and non-linear models; methods of studying relaxation.
    Carving effect; shape coefficient and effective carving coefficient; methods of analysis.
    Localized contacts and Hertz theory.
    Fatigue phenomena; Wöhler curves; Morrow and Goodman hypothesis about the inflexion of the average load; Miner's law and study of cumulative damage with linear and non-linear laws; accumulation of damage in the presence of random loads; notes on multi-axial fatigue and the main methods used for their study.
    Fracture mechanics with methods of linear elasticity; definition of the SIF, G-R method; plasticity at the tip of the crack; integral J; balance and propagation of cracks in biaxial tension states; propagation of cracks in the presence of fatiguing loads; closing phenomena and related models.
    Flexural behavior of rectangular plates in an elastic field; study methods according to Navier and Lévy; analysis of shells of revolution; behavior of membranous shells; notes on the flexural behavior of the shells; cylinders in thick wall; self-tapping and hooping methods; study of rotating discs analytically and numerically.
    Overview of the main methods for the study of elements and structures in the probabilistic field (FORM, SORM, M-C and derivatives)

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